Что такое PM2.5?
Твердые частицы, или ТЧ, - это частицы, находящиеся в воздухе, включая пыль, сажу, грязь, дым и капли жидкости.
Диаметр частиц PM2.5 составляет 2,5 микрона или меньше. Частицы PM2.5 настолько малы, что их можно увидеть только с помощью электронного микроскопа.
Из всех видов загрязнения воздуха загрязнение PM2.5 представляет наибольшую угрозу для здоровья (1). Из-за своего малого размера PM2.5 может оставаться в воздухе в течение нескольких дней или недель, перемещаясь по городам, регионам и даже континентам, и при вдыхании глубоко проникать в кровь.
В глобальном масштабе и в рейтинге IQAir AQI⁺ PM2.5 и озон выделяются как наиболее распространенные первичные загрязнители воздуха. Именно поэтому мониторинг этих двух загрязнителей особенно важен для здоровья человека.
Почему PM2.5 часто является первичным загрязнителем?
PM2.5 является наиболее распространенным первичным загрязнителем в отчетах о качестве воздуха, поскольку он исключительно мал, устойчив и широко распространен. Он образуется почти из всех основных источников загрязнения - автомобилей, промышленных выбросов, лесных пожаров, сельскохозяйственных сжиганий и бытовой деятельности, что делает его универсальным маркером плохого качества воздуха.
Благодаря своему микроскопическому размеру PM2.5 проникает сквозь здания и проникает глубоко в легкие и кровь, создавая как непосредственную, так и долгосрочную угрозу здоровью. Поэтому в отчетах AQI он часто фигурирует как "основной загрязнитель", так как он чаще других превышает пороги безопасности и влияет на большие группы населения.
Поскольку PM2.5 играет столь важную роль в том, как сообщается и понимается качество воздуха, полезно понимать индексы качества воздуха, которые отражают эти уровни загрязнения.
Что такое AQI?
Индекс качества воздуха, или AQI, используется для быстрой передачи информации об уровне качества воздуха с категориями от "хорошего" до "опасного". Традиционные расчеты AQI в США основываются на средних значениях за 24 часа для таких загрязняющих веществ, как PM2.5. IQAir's AQI⁺ предоставляет пользователям ежечасные обновления качества воздуха. Поскольку уровень PM2.5 может быстро меняться в течение дня, почасовые обновления дают более точную картину воздействия в режиме реального времени.
Каковы источники загрязнения PM2.5?
Твердые частицы могут выбрасываться либо непосредственно из антропогенных, либо из природных источников, причем антропогенные источники обычно приводят к большему количеству PM2.5 (2).
К наиболее распространенным антропогенным источникам загрязняющих веществ PM2.5 относятся (3) (4) (5)
:- Сжигание автомобилей
- Сжигание топлива на электростанциях
- Промышленные процессы
- Печи, камины и домашнее сжигание древесины
- Дым от фейерверков
- Курение
К природным источникам PM2.5 относятся
:- Пыль
- сажа
- Грязь
- Выдуваемая ветром соль
- Споры растений
- Пыльца
- Дым от лесных пожаров
Доминирующие источники PM2.5 могут варьироваться в зависимости от сезона, погоды, климата, уровня урбанизации, страны и региона.
В исследовании, проведенном в 1994 году в журнале Atmospheric Environment, рассматривались источники PM2.5 в Соединенных Штатах, и было установлено, что сжигание биомассы вносит наибольший вклад в загрязнение PM2.5 на Северо-Западе, а сжигание мазута является доминирующим источником на Северо-Востоке и в крупных городах с морскими портами (6).
Источниками загрязняющих веществ могут быть и выбросы из соседних стран. Исследование вклада источников в Канаде, опубликованное в журнале Environmental Science and Technology в 2019 году, показало, что 33 % загрязняющих веществ PM2.5 в Центральной Канаде происходят из США (7).
То же исследование показало, что сжигание топлива в жилых домах является основным источником PM2.5 в Центральной Канаде, в то время как лесные пожары являются ответственными источниками загрязнения PM2.5 в Северной, Атлантической и Западной Канаде.
Какие химические компоненты входят в состав PM2.5?
PM2.5 может образовываться в результате химической реакции других загрязняющих веществ в атмосфере.
Химические реакции между газами могут быть источниками загрязняющих веществ PM2.5, включая реакции между (8)
:- диоксидом серы
- оксидами азота
- Аммиаком
- черный углерод
- Минеральная пыль
- Вода
- Летучие органические соединения
Как загрязнение PM2.5 влияет на наше здоровье?
Микроскопический размер PM 2.5 увеличивает его потенциальную способность задерживаться глубоко в дыхательных путях. При размере 2,5 микрона PM2.5 может попасть в кровеносную систему и даже в мозг (9).
Краткосрочные симптомы воздействия высоких уровней твердых частиц включают раздражение горла и дыхательных путей, кашель и затрудненное дыхание (10).
Более серьезные, долгосрочные осложнения могут включать в себя
:- болезни сердца и легких
- Бронхит
- Эмфизема
- Несмертельные сердечные приступы
- Нерегулярное сердцебиение
- Астма и более интенсивные приступы
- Снижение функции легких
- Ранняя смерть
Люди с заболеваниями сердца и легких, дети и пожилые люди наиболее подвержены воздействию загрязняющих частиц.
Многочисленные исследования подтвердили наличие множества серьезных осложнений для здоровья, вызванных воздействием загрязняющего вещества PM2.5.
Например, в исследовании 2011 года, опубликованном в журнале "American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine", за 1,2 миллиона американцев наблюдали с 1982 по 2008 год (11). Каждое увеличение концентрации PM2.5 на 10 микрограммов на кубический метр было связано с увеличением смертности от рака легких на 15-27 %.
Загрязнение PM2.5 было связано с повышенным риском развития астмы у маленьких детей в Дании, согласно исследованию 2020 года, опубликованному в British Medical Journal(12). Всех детей, родившихся в период с 1997 по 2014 год, отслеживали на предмет возникновения астмы и постоянных хрипов в возрасте от 1 года до 15 лет. Исследование показало, что у детей, подвергавшихся воздействию более высоких уровней PM2.5, вероятность развития астмы и постоянных хрипов была выше, чем у детей, не подвергавшихся такому воздействию.
Есть ли разница между PM2.5 и PM10?
PM10 и PM2.5 - это загрязняющие вещества разного размера. Частицы PM2.5 - мелкие, а PM10 - более крупные и грубые. Частицы PM10 составляют от 2,5 до 10 микрограммов.
Нашему организму легче защититься от PM10, чихая или кашляя. Эти средства защиты не работают с более мелкими частицами (13).
PM10 могут оседать в легких, где они ассоциируются с неблагоприятным воздействием на здоровье, таким как повреждение легочной ткани и астма. Однако из-за своего размера PM10 не так часто попадают в кровоток, как PM2.5 (14).
Каковы экологические последствия качества воздуха PM2.5?
PM2.5 наносит вред окружающей среде несколькими способами, например (15)
:- Повреждение материалов и зданий
- осаждение кислот
- Повышение уровня озона
Загрязнения PM2.5 могут перемещаться на большие расстояния под действием сильного ветра, вплоть до сотен тысяч миль от источника (16). PM2.5 могут переноситься в прибрежные воды и бассейны рек, где они изменяют баланс питательных веществ. Когда частицы загрязнения оседают на сельскохозяйственных культурах и лесах, они могут повредить растительность.
Что можно сделать с загрязнением PM2.5?
Люди, которых беспокоит содержание PM2.5 в окружающей среде, могут выступать за принятие законов о чистом воздухе и создание зон с низким уровнем выбросов.
Снижение загрязнения воздуха PM2.5 и PM10 является приоритетной задачей для большинства стран. Индия присоединилась к Коалиции ООН по климату и чистому воздуху в 2019 году с целью снижения загрязнения воздуха твердыми частицами на 20-30% к 2024 году. В 2019 году Индия запустила национальную программу "Чистый воздух Программа по достижению этих целей (17).
Люди могут помочь ограничить выбросы твердых частиц в своей собственной жизни. Для этого можно предпринять следующие действия (18)
:- Реже ездить на автомобиле
- Замедлить рост плесени, контролируя влажность
- Используйте для уборки швабру, влажную ткань и HEPA-пылесос.
- Никогда не курите в помещении
- Реже жгите свечи и благовония
- Повысьте эффективность использования электроэнергии и топлива
- Ограничьте сжигание дров и мусора
- Не используйте дровяные котлы на открытом воздухе
- Ваш автомобиль никогда не должен простаивать в пристроенных гаражах или вблизи дверей и окон.
- Генераторы и барбекю не должны работать в помещении или в пристроенных гаражах
- Запустите комнатный воздухоочиститель для очистки воздуха и удаления PM2.5
- Установите очиститель воздуха на весь дом, чтобы удалить PM2.5 из вашего дома.
- В школах и коммерческих зданиях можно установить высокоэффективные воздушные фильтры для блоков ОВКВ.
- Контролируйте качество воздуха в помещении и на улице
Может ли PM2.5 влиять на качество воздуха в помещении?
Наружные источники загрязняющих веществ PM2.5 могут влиять на внутреннюю среду, проникая в нее через неплотности в окнах и дверях, а также через пространства внутри обычно "негерметичных" зданий (19).
Герметичный дом не может защитить от внутренних источников PM2.5, таких как (20)
:- приготовление пищи на дровах
- свечи
- горелки для благовоний
- Камины
- Печи
- Курение
Даже бытовые чистящие средства и освежители воздуха могут образовывать газообразные загрязнители в результате химических реакций, что приводит к загрязнению PM2.5 в помещении.
Какие еще загрязнители воздуха угрожают вашему качеству воздуха?
Помимо PM10 и PM2.5 существует множество видов загрязняющих веществ. К распространенным загрязняющим веществам во всем мире относятся
:- Аммиак
- Асбест
- Бензол
- Черный углерод
- Диоксид углерода
- Оксид углерода
- Свинец
- Диоксид азота
- Озон
- Диоксид серы
- Летучие органические соединения (ЛОС)
В Соединенных Штатах регулируются шесть критериальных загрязнителей воздуха (21)
:- Оксид углерода
- Свинец
- Оксиды азота
- Приземный озон
- Твердые частицы (включая PM10 и PM2.5)
- Диоксиды серы
Критерии были установлены Законом о чистом воздухе, и Агентство по охране окружающей среды США определяет стандарты для этих критериев. Перечисленные загрязнители были выбраны отчасти потому, что они часто встречаются на территории США.
Существует два типа критериев
:- Первичные: стандарты, ориентированные на здоровье и безопасность человека
- Вторичные: стандарты, ориентированные на косвенный вред окружающей среде и благополучию человека.
Несмотря на то, что нормативные акты помогли сдержать загрязнение воздуха и улучшить качество жизни, все еще существуют значительные загрязнители, наносящие вред здоровью и финансовому благополучию людей.
